羧甲基纖維素在表面涂布中的應用

鄒志勇，張晗，王松

（中冶紙業(yè)銀河有限公司，山東聊城 252600）

羧甲基纖維素在表面涂布中的應用

鄒志勇，張晗，王松

（中冶紙業(yè)銀河有限公司，山東聊城 252600）

羧甲基纖維素（CMC）被廣泛應用于文化紙的表面施膠。目前市場上生產(chǎn)的涂布印刷紙普遍存在表面強度低、油墨吸收性大等問題，就此問題對CMC的應用進行了研究。結(jié)果表明，在涂料中加入CMC后，紙張表面強度由0.73 m/s左右提高到1.0 m/s以上，油墨吸收性由50%左右降低到40%左右，涂料黏度更加穩(wěn)定，生產(chǎn)更加平穩(wěn)。

羧甲基纖維素；涂布紙；表面強度；油墨吸收性

涂布紙印刷后具有色彩清晰、圖像逼真和保存時間較長等優(yōu)點，以至越來越受到消費者的青睞。

目前市場上生產(chǎn)的涂布印刷紙普遍存在表面強度低、油墨吸收性大等問題，嚴重制約了印刷效率的提高；同時，印刷時造成大量的油墨損失，無形中增加了生產(chǎn)成本。隨著先進印刷設(shè)備的應用，印刷速度的不斷提高，人們對涂布紙的表面強度等物理指標提出了更高的要求。

由于羧甲基纖維素（CMC）成膜性好，對留著率的提高有利，在表面施膠及助留增強方面被廣泛應用。因此，我們借鑒此經(jīng)驗將CMC用于涂布紙的表面涂布中，主要研究和分析了CMC對紙張表面強度、油墨吸收性和涂料黏度的影響。

1 實驗

1.1 原料及儀器原料主要有：CMC；油墨；分散好的涂料。儀器主要有：黏度儀；表面強度儀。

1.2 中試紙機機型及紙種

中試紙機機型為1 760 mm長網(wǎng)多缸造紙機，車速為330 m/min。紙種為定量80 g/m2的涂布紙。

1.3 性能檢測

各分析項目均采用有關(guān)國家標準檢測。

1.4 實驗步驟

1.4.1 CMC的溶解

首先向CMC溶解桶中加入一半清水，開動攪拌器，將CMC緩慢加入到溶解桶中，攪拌6 h后調(diào)節(jié)CMC濃度至10%質(zhì)量分數(shù)。

1.4.2 中試步驟

（1）將溶解好的CMC按工藝要求加入到制備好的涂料中，繼續(xù)攪拌15 min至CMC與涂料分散均勻。

（2）攪拌完成后取樣檢測涂料黏度、pH和濃度等指標。

（3）跟蹤測試成紙表面強度及油墨吸收性等指標的變化。

2 結(jié)果及討論

2.1 CMC用量對成紙表面強度的影響

表1所示為CMC用量對成紙表面強度的影響。

從表1可看出，不加CMC的情況下成紙表面強度在0.8 m/s左右，涂料中加入CMC后成紙表面強度明顯提高；當CMC用量在1 kg/t（紙）以上時表面強度由0.72～0.84 m/s提高到1.0 m/s以上，較好地提高了成紙印刷適性。

2.2 CMC用量對涂料黏度的影響

表2所示為CMC用量對涂料黏度的影響。

表1 CMC用量對成紙表面強度的影響

表2 CMC用量對涂料黏度的影響

從表2可看出，涂料中加入CMC后黏度明顯增大；尤其噸涂料用量超過6 kg時涂料黏度由900 mPa·s左右提高到1 400 mPa·s左右。黏度增大不利于紙張的涂布干燥；因此噸涂料CMC用量控制在4 kg以下。

2.3 CMC用量對油墨吸收性的影響

表3所示為CMC用量對油墨吸收性的影響。

表3 CMC用量對油墨吸收性的影響

由表3可看出，隨著CMC用量的增大，油墨吸收性降低，噸紙用量超過1.5 kg后油墨吸收性降低不明顯，趨于平緩。這是由于CMC成膜性較好，有效地降低了紙張的油墨吸收，當CMC用量達到一定程度后CMC成膜性對降低油墨的吸收性達到極限。

3 結(jié)論

（1）在抄造條件及紙張涂布量不變的情況下，涂料中加入CMC后紙張表面強度明顯增大，當CMC用量為1 kg/t（紙）以上時，表面強度由0.72～0.84 m/s提高到1.0 m/s以上，這得益于CMC可以提高紙張干強度的優(yōu)點。

（2）CMC可以明顯提高涂料的黏度，噸涂料用量超過4 kg后涂料黏度由1 000 mPa·s提高到1 300 mPa·s以上，不利于紙張的涂布生產(chǎn)，一般CMC用量控制在噸涂料4 kg以下。

（3）CMC成膜性較好，可以有效地降低紙張的油墨吸收性，當噸紙用量1 kg時，油墨吸收性較不加CMC時由45%以上降低到36%左右，噸紙用量超過1 kg后油墨吸收性降低效果不明顯。

因此，在表面涂布中加入CMC不僅可以提高紙張的表面強度，提高紙張產(chǎn)品的檔次，還可以降低紙張的印刷成本，為造紙廠及印刷廠帶來了雙贏的效果。

Carboxymethyl Cellulose in the Surface Coating Application

ZOU Zhi-yong，ZHANG Han，WANG Song
（MCC Paper Galaxy Co.，Ltd.，liaocheng 252600，China）

Carboxymethyl cellulose（CMC）is widely used in culture paper surface sizing.Currently there generally exist problems for commercial coated printing paper，such as low surface strength，high ink absorbency and so on. Aimed at the problems，the qualitative research of carboxymethyl cellulose application was carried out.The results show that after addition of CMC in coating，surface strength is increased from 0.73 m/s to 1.0 m/s，and ink absorbency is reduced from about 50%to about 40%，and coating viscosity and production are more stable.

carboxymethyl cellulose；coated paper；surface strength；ink absorbency

TS727+.3

A

1007-2225（2014）03-0024-02

鄒志勇先生（1983-），工程師，技術(shù)工程部副部長；研究方向：造紙工藝的優(yōu)化，新產(chǎn)品的推廣與應用；E-mail：wangsong988@yeah.net。

宜賓紙業(yè)食品紙項目6月底試產(chǎn)

2014-02-14

本文文獻格式：鄒志勇，張晗，王松.羧甲基纖維素在表面涂布中的應用[J].造紙化學品，2014，26（3）：24-25.

宜賓紙業(yè)食品紙生產(chǎn)線的機械設(shè)備主要以美國、德國的先進設(shè)備原裝進口為主，是全國自動化最高、技術(shù)最先進的生產(chǎn)線，整個生產(chǎn)線建筑面積約1萬m2，共投資6億元，生產(chǎn)線長305 m，預計6月底完工試生產(chǎn)，運行后年產(chǎn)量可達30萬t。（李振遠）